2019届物理复习 第十章 电磁感应 课时作业36

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精PAGEPAGE1学必求其心得，业必贵于专精课时作业36[双基过关练]1．(多选）如图所示为交流发电机示意图，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在滑环L上,导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接．关于其工作原理,下列分析正确的是()A．当线圈平面转到中性面时，穿过线圈的磁通量最大B．当线圈平面转到中性面时，线圈中的感应电流最大C．当线圈平面转到跟中性面垂直时，穿过线圈的磁通量最小D．当线圈平面转到跟中性面垂直时，线圈中的感应电流最小解析：当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大,磁通量变化率为零，感应电动势为零，线圈中的感应电流为零,故选项A正确、B错误；当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间,穿过线圈的磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大，感应电流最大,选项C正确、D错误．答案：AC2.一边长为L的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动，线框中产生的感应电动势e随时间t的变化情况如图所示．已知匀强磁场的磁感应强度为B，则结合图中所给信息可判定（）A．t1时刻穿过线框的磁通量为BL2B．t2时刻穿过线框的磁通量为零C．t3时刻穿过线框的磁通量变化率为零D．线框转动的角速度为eq\f(Em,BL2)解析:t1时刻，感应电动势最大，穿过线框的磁通量应为零，A错误；t2时刻，穿过线框的磁通量最大为Φm＝BL2,B错误;t3时刻,感应电动势最大,则磁通量变化率也最大，C错误；交变电流的最大值为Em＝BL2ω，则ω＝eq\f（Em,BL2），D正确．答案：D3．（多选)一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势e＝220eq\r(2)sin100πt（V），那么（）A．该交变电流的频率是50HzB．当t＝0时,线圈平面恰好位于中性面C．当t＝eq\f（1，100）s时，e有最大值D．该交变电流电动势的有效值为220eq\r(2)V解析：由e＝220eq\r（2）sin100πt（V)可知，该交变电流的频率是50Hz，选项A正确．当t＝0时,产生的交变电动势为零，说明线圈平面恰好位于中性面，选项B正确．当t＝eq\f(1，100）s时，e＝0,e有最小值，该交变电流电动势的有效值为220V，选项C、D错误．答案：AB4．(多选)匀强磁场中有一长方形导线框，分别以相同的角速度绕图所示的固定转轴旋转，用Ia、Ib、Ic、Id表示四种情况下线框中电流的有效值，则(）A．Ia＝IdB．Ia>IbC．Ib>IcD．Ic＝Id解析：对正弦交流电而言，最大值Em＝NBSω,而有效值E＝eq\f（Em，\r（2))，I＝E/R.得线框中电流的有效值：I＝eq\f（NBSω,\r(2）R).线框中电流的有效值只与N、B、S、ω、R有关，与固定转轴所处的具体位置无关．选A、D。答案：AD5．(2018·上海静安区一模)如图所示，虚线上方是有界匀强磁场，扇形导线框绕垂直于框面的轴O以角速度ω沿逆时针方向匀速转动,线框中感应电流方向以逆时针方向为正，则下图中能正确反映线框转动一周过程中感应电流随时间变化的图象是()解析：当线框进入磁场时,通过线框的磁通量的变化率不变，即感应电动势及感应电流大小不变，由右手定则可知，电流方向为逆时针方向，为正值，当线框全部进入磁场后，通过线框的磁通量不变，线框中无感应电流，故A正确，B、C、D错误．答案：A6．（2018·黑龙江哈六中模拟）两个完全相同的电热器，分别通以图甲、乙所示的峰值相等的矩形交变电流和正弦式交变电流，则这两个电热器的电功率之比P甲P乙等于()A.eq\r（2)：1B．2：1C．4:1D．1：1解析：矩形交变电流的有效值I1＝Im，正弦式交变电流的有效值I2＝eq\f（Im,\r(2)），根据电功率公式P＝I2R,得P甲：P乙＝Ieq\o\al（2，1）：Ieq\o\al(2,2)＝Ieq\o\al（2,m)：eq\b\lc\（\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f（Im，\r(2）))）2＝2：1，故选项B正确．答案：B7．如图OO′为两个固定的同轴的金属圆盘的圆心,ab金属棒紧贴圆盘边缘在磁感应强度B＝2T的匀强磁场中匀速转动，方向与棒垂直．棒长50cm，盘半径20cm，OO′与“6V0.5A”的电珠相连(其他电阻不计），当电珠正常发光时，则棒的转速为（)A。eq\f（15\r(2），2π）rad/sB.eq\f(15\r(2)，π)rad/sC.eq\f（15\r（2），4π)rad/sD.eq\f(15,π）rad/s解析：当棒运动速度与匀强磁场B的方向垂直时棒两端产生的感应电动势的值达峰值．则Em＝Blv＝Bl·2πnr。交流电电压的有效值为E＝eq\f(Em，\r(2）)＝eq\r（2)πnBlr。要使电珠正常发光，必须满足E＝6V,代入数据后得n＝eq\f(15\r(2）,π）rad/s。故选项B正确．答案：B8．如图甲所示，将电阻R1、R2并联后再与R3串联,并通过开关S与交流电源连接成闭合回路．已知R1＝R3＝20Ω，R2＝10Ω,合上开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示．则(）A．通过R1的电流的有效值是0。6AB．通过R2的电流的有效值是0。6AC．R1两端的电压有效值是6eq\r(2）VD．R3两端的电压有效值是6eq\r(2)V解析：根据通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t的变化关系图线可得通过R2的电流的有效值为I2＝eq\f(Im，\r(2））＝eq\f(0.6\r（2），2)A＝0.6A，所以选项B正确；R2两端电压的有效值为U2＝I2R2＝0.6×10V＝6V，因R1与R2并联，所以R1两端的电压有效值和R2两端电压的有效值相同,即U1＝U2＝6V，所以选项C错误;通过R1的电流的有效值是I1＝eq\f（U1,R1)＝0。3A，所以选项A错误;R3电压的有效值U3＝I3R3＝(I1＋I2)R3＝0。9×20V＝18V，所以选项D错误．答案:B[能力提升练]9．(多选)如图甲所示，将阻值为R＝5Ω的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上，电流随时间变化的规律如图乙所示，电流表串联在电路中测量电流的大小．对此,下列说法正确的是(）A．电阻R两端电压变化规律的函数表达式为u＝2。5sin(200πt）VB．电阻R消耗的电功率为1.25WC．如图丙所示，若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生，当线圈的转速提升一倍时，电流表的示数为1AD．这一交变电流与图丁所示电流比较，其有效值之比为eq\f(1,\r(2))解析：题图乙所示电流的最大值为Im＝0.5A,周期为T＝0.01s，其角速度为ω＝eq\f(2π，T)＝200πrad/s，由欧姆定律得Um＝ImR＝2。5V．所以R两端电压的表达式为u＝2。5sin(200πt)V,选项A正确．该电流的有效值为I＝eq\f（Im,\r（2）)，电阻R消耗的电功率为P＝I2R，解得P＝0.625W，B选项错误。的示数为有效值，该交变电流由题图丙所示矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生,当转速提升一倍时,电动势的最大值Em＝nBSω为原来的2倍．电路中电流的有效值也是原来的2倍，为2×eq\f(0。5，\r（2）)A≠1A，选项C错误．题图乙中的正弦交变电流的有效值为eq\f（0.5,\r(2)）A．图丁所示的交变电流虽然方向发生变化，但大小恒为0。5A，可知选项D正确．答案：AD10．如图所示，在同一水平面内有两根足够长的光滑水平金属导轨，间距为l，电阻不计，其左端连接一阻值为R的定值电阻．两导轨之间存在着磁感应强度大小为B的磁场，磁场边界由多个半周期正弦曲线衔接而成，磁场方向如图所示．当置于两金属导轨上的导体棒在水平外力F(图中未画出）作用下以速度v(较大)匀速向右运动，导体棒与两金属导轨垂直且始终接触良好，电压表和电流表均为理想交流电表，导体棒电阻不计，则（)A．由于磁场方向周期性变化，电流表示数也周期性变化B．电压表的示数在导体棒位于图中ab位置时最大C．当导体棒运动到图中虚线cd位置时，水平外力F＝0D．若导体棒运动的速度加倍，则导体棒在图中ab位置时水平外力F的瞬时功率也将加倍解析：当导体棒切割磁感线时,产生的感应电动势为E＝BLv,由于L按半周期的正弦规律变化，且磁场方向周期性变化，故这个过程产生正弦式变化的电流,电流表、电压表的示数均不变，故A、B错误；当导体棒运动到题图所示虚线cd位置时,感应电流为零，水平外力F＝0,故C正确；若导体棒运动的速率变为2v，则导体棒在题图所示ab位置时，电流加倍，安培力大小加倍，所以水平外力F的瞬时功率将变为原来的4倍，D错误．答案：C11．(2018·苏州市高三调研测试）如图所示电路中，电源电压u＝311sin100πt(V)，A、B间接有“220V440W"的电暖宝、“220V220W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝．下列说法正确的是（）A．交流电压表的示数为311VB．电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于3eq\r(2）AC．电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍D．工作1min抽油烟机消耗的电能为1.32×104J解析:交流电压表显示的电压是有效值，有效值为220V，且电压表测量的是电暖宝两端电压，其示数小于220V，A错误;电路正常工作时,电路中的总功率为660W，电路中的额定电流为I＝eq\f(P，U)＝3A，B错误；电暖宝的总功率是抽油烟机的总功率的2倍,电暖宝为纯电阻电路，电暖宝的总功率等于其发热功率，而抽油烟机为非纯电阻电路，抽油烟机的发热功率占总功率很小部分，所以电暖宝的发热功率大于抽油烟机发热功率2倍，C错误;60秒内抽油烟机消耗的电能W＝Pt＝1。32×104J，D正确．答案：D12．(2018·浙江绍兴模拟)(多选)图甲为风力发电的简易模型．在风力作用下，风叶带动与杆固连的永磁铁转动,磁铁下方的线圈与电压传感器相连．某一风速时,传感器显示如图乙所示,则()A．磁铁的转速为10r/sB．线圈两端电压的有效值为6eq\r(2)VC．交流电压的表达式为U＝12sin5πt(V）D．该交变电流可以直接加在击穿电压为9V的电容器上解析:该交变电流的周期为T＝0。4s，故磁铁的转速为n＝eq\f（1,T)＝eq\f(1，0。4）r/s＝2.5r/s，故A错误；由题图乙可知电压的最大值为12V,有效值U＝eq\f（Um，\r（2)）＝eq\f（12，\r(2））V＝6eq\r